医疗遇上3D打印手术定制化,治疗更精准

来源:科技焦点 2016-07-19 14:50:39

2015年,深圳市第二人民医院迎来一位27岁的女患者,她不幸患上入侵性巨大肩胛骨肿瘤,如不根治,恐要截肢。为了挽救这名患者的肩膀,深圳市第二人民医院首次成功利用由3D打印技术制造出来的钛合金肩胛骨假体,植入置换掉肿瘤坏死的肩胛骨。整个治疗方案的设计和实施过程,都有安徽企业参与其中。

“一开始是采集李女士左边肩胛骨大小、形状等数据,然后3D打印人工制作的树脂材料肩胛骨模型,再通过这个模型设计出手术方案,在模型上标注手术的螺钉孔、切除边界,之后再依照模型制作出钛合金人工肩胛骨。”深圳长郎三维科技公司联合创始人、安徽长郎三维科技公司负责人吕文堂介绍说,最终利用3D打印技术制造出来的钛合金人工肩胛骨可谓是量身定做,非常匹配。手术医疗大概花费了10万元人民币,李女士是在当年4月初进行的手术,几天后便出院了,半年后已经恢复正常生活。

患者“有福”花小钱可以治大病

如今,人们对3D打印已不再新鲜。从机械零部件到公交车、飞机,从迪拜推出全球首座3D打印办公室到北京惊现双层豪华3D打印别墅,3D打印的成果越来越多。3D打印技术进入医疗领域,擦出的火花更令人惊艳——它能精准地打印出药片和私人定制的“人体骨骼”,帮助医生突破医疗禁区,完成过去想都不敢想的手术。那么,这一技术离普及推广还有多远?

吕文堂告诉记者,位于皖西北太和现代医药产业集聚发展基地的长郎三维科技有限公司,正致力于打造中原地区最大的3D打印应用中心,集材料生产、装备制造、技术研发和公共服务于一体,加快3D打印技术在医疗领域的普及步伐。

“3D打印在医疗领域的应用非常广泛,正带来医疗领域的巨大变革。”吕文堂举例说,有过胳膊摔伤的朋友一定对吊着的石膏板印象深刻,现在用不到了,通过三维扫描技术和3D打印技术“私人订制”的医疗护具,能够与你的骨骼肌肉完美契合,将受伤的胳膊保护得严丝合缝。“以前,专业运动员的医疗护具动辄几万十几万的价格,一套3D打印的护具可能只需要1000多元钱,而且效果更好。”

不同于传统制造业的“减材制造”过程,3D打印采用的是“增材制造”。其产品是按照三维数据模型,由材料层层叠加“烧结”或“黏合”而成,整个生产过程不受任何复杂结构和生产工艺限制。任何空间结构复杂的产品,在3D打印机面前都是同样的程序生产。“因此,3D打印在医疗方面既能突破无限想象,又能极大地节约成本,花小钱治大病,绝对是患者的福音。”吕文堂说。

精准医疗完成“不可能的手术”

采访中记者了解到,采用3D打印技术辅助手术操作,可以使医生更直观地了解患者解剖结构,为手术方案的设计和改进、手术进路的选择和优化提供极大帮助,有助于提高手术精准度,减少患者痛苦。

同时,3D打印可帮助医生突破医疗禁区,完成过去无法完成的手术。如今,3D打印技术不仅能打印出与患者完全匹配的仿真器官,对复杂骨肿瘤,直接打印出植入患者体内的骨骼假体、肿瘤切除后骨缺损的重建,也已经能完全实现。

比如说要在患者的脊椎上面打孔,要置螺钉,可以根据患者的脊椎比如说椎弓根的解剖结构做一个精准的匹配的小挡板,使得医生在术前做了规划以后,手术中就能使用这个“导航板”精准地将螺钉打入椎弓根,避免伤到脊椎上丰富的血管和神经。手术前做到心中有数,将医生原来头脑中的经验进行量化,做了术前的演练,手术的成功率也会大大提高。

媒体报道,患者方先生今年27岁,两年前跌伤后造成距骨骨折,后导致距骨塌陷坏死,6月29日,方先生被收治到重庆市西南医院骨科运动医学中心。听说中心制作出3D打印的具有生物学功能的个性化距骨假体,可以让他重获正常行走的能力,他决心一试。当时他并不理解3D打印假体这种技术,等到主治医生拿着3D打印出来的距骨模型展示,他才恍然大悟。“听说这跟我自己的骨头长得一模一样,太神奇了。”

“3D生物打印在精准医疗上大有可为。比如,我们可以把心脏病患者的二维影像数据转化为3D打印数据,以1∶1的比例,打印出一个可拆可拼的心脏模型。医生可以清晰地观察病灶,制定出最科学的手术方案。这在以前是想都不敢想的,现在已经成为现实。”吕文堂介绍,长郎三维将在医疗器械领域进行大规模生产,安徽的医院很快将用上来自太和长郎三维科技公司生产的3D打印护具、义齿、骨骼甚至血管。

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